تامین انرژی زمین برای چند میلیون سال با حفاری عمیق!

یک شرکت قصد دارد به مدت چند میلیون سال با حفر عمیق‌ترین حفره‌ها و استفاده از فناوری همجوشی هسته‌ای به زمین نیرو بدهد.

کد خبر: ۴۶۴۷۷۹

تاریخ: ۰۸ تير ۱۴۰۱ - ۱۶:۴۱

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از آی‌ای، هدف یک شرکت بیرون آمده از دل موسسه فناوری ماساچوست(MIT)، استفاده از اشعه ایکس برای ذوب و تبخیر سنگ‌ها و استفاده از معادن زغال سنگ و چاه‌های گاز به چاه‌های زمین‌گرمایی عمیق و تبدیل موثر سوخت فسیلی کثیف به سوخت پاک است.

یک مهندس در مرکز علوم پلاسما و فیوژن MIT به نام "پل ووسکوف" پشت این مفهوم است. وی ۱۴ سال گذشته را صرف توسعه روشی کرده است که ممکن است بتواند یک نیروگاه زغال سنگ متروکه را ظرف یک دهه به طور کامل بدون کربن کند. روش او که توسط شرکتی به نام "کویز انرژی"(Quaise Energy) در حال تجاری‌سازی است، می‌تواند تقریباً در تمام نیروگاه‌های زغال سنگ و چاه‌های گاز در زمین کار کند.

در نهایت، این شرکت قصد دارد با ایجاد عمیق‌ترین حفره‌های جهان و جذب انرژی زمین‌گرمایی در مقیاسی که به اندازه کافی زیاد باشد تا نیازهای انرژی انسان را برای میلیون‌ها سال برآورده کند، رویای خود را محقق کند.

تامین انرژی از زیر زمین برای چند میلیون سال

این آرزوهای بلندپروازانه به شکل جدایی ناپذیری با انرژیِ نهفته در زیر پای ما مرتبط است. انرژی زمین‌گرمایی اساساً گرمای درون زمین است که همان گرمای تولید شده در طول شکل‌گیری سیاره زمین و تجزیه رادیواکتیو مواد معدنی است که گرما تولید می‌کند و در سنگ‌ها و سیالات در هسته زمین ذخیره می‌شود.

از آنجایی که این انرژی به طور مداوم در پوسته سیاره ما ایجاد می‌شود، یک منبع انرژی تجدیدپذیر است. با این حال، حتی با وجود اینکه سایر منابع انرژی تجدیدپذیر در دهه‌های اخیر توسعه یافته‌اند، انرژی زمین‌گرمایی به دلیل این واقعیت که برداشت آن کار ساده‌ای نیست، کنار مانده است. در واقع، تاسیسات زمین‌گرمایی تنها در مناطقی وجود دارند که شرایط امکان استخراج انرژی را در اعماق نسبتا کم تا عمق ۱۲۱ متر زیر سطح زمین فراهم می‌کنند.

محققان می‌گویند، حفاری زمین فراتر از یک عمق مشخص، غیرممکن می‌شود، زیرا پوسته عمیق‌تر و داغ‌تر و سخت‌تر می‌شود که مته‌های مکانیکی را فرسوده می‌کند. به همین دلیل است که یک راه حل جدید مورد نیاز است.

این راه حل جدید ممکن است یک دستگاه ساطع کننده ریزامواج(مایکروویو) به نام "ژیروترون"(gyrotron) باشد. سیستم‌های حفاری شرکت "کویز انرژی" حول این دستگاه متمرکز شده‌اند که برای دهه‌ها در حال تحقیق و توسعه برای اهدافی مانند گرم کردن مواد در آزمایش‌های همجوشی هسته‌ای است. در حالی که این شرکت هنوز همه موانع مهندسی مرتبط با آن را برطرف نکرده است، هدف بلندپروازانه‌ای را برای مهار انرژی از یک چاه آزمایشی تا سال ۲۰۲۶ تعیین کرده است.

استفاده از پرتوهای ژیروترون برای تبخیر سنگ

"ووسکوف" پس از استفاده از پرتوهای ژیروترون برای تبخیر سنگ در آزمایش‌های همجوشی هسته‌ای برای چندین سال، این ایده را توسعه و آزمایش‌هایی را انجام داد که در آن سازه‌های سنگی کوچک را با امواج یک ژیروترون کوچک در مرکز علوم پلاسما و همجوشی MIT منفجر کرد.

اینجا بود که "کویز انرژی" وارد شد. این شرکت که توسط "کارلوس آراک" و "مت هود" تأسیس شده است، بودجه‌ای از وزارت انرژی آمریکا دریافت کرد تا آزمایش‌های "ووسکوف" را با استفاده از یک ژیروترون بزرگ‌تر عملی کند.

پلتفرم حفاری با نیروی ژیروترون این شرکت، حفره‌ها را از طریق تبخیر سنگ ایجاد می‌کند و امکان دسترسی به انرژی عمیق زمین‌گرمایی را بدون نیاز به تجهیزات پیچیده فراهم می‌کند.

محققان در این کار که قرار است قبل از پایان سال تکمیل شود، می‌خواهند حفره‌ای را ۲۰ برابر عمق آزمایش‌های آزمایشگاهی "ووسکوف" با دستگاهی بزرگ‌تر ایجاد کنند. سپس حفره‌ای را ۲۰ برابرِ عمق قبلی ایجاد می‌کنند. در نهایت، این شرکت امیدوار است تا اواخر سال آینده تبخیر سنگ را در آزمایش‌های میدانی آغاز کند و انرژی را از چاه‌های زمین‌گرمایی آزمایشی با دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد تا سال ۲۰۲۶ استخراج کند.

سپس این شرکت قصد دارد استفاده مجدد از زغال‌سنگ و گاز طبیعی را با این فناوری آغاز کند.

"ووسکوف" که به عنوان مشاور در شرکت "کویز انرژی" فعالیت می‌کند، در بیانیه‌ای مطبوعاتی می‌گوید: این کار به ‌سرعت در زمانی اتفاق می‌افتد که ما مشکلات مهندسی انتقال یک پرتوی درست و کارکرد آن با چگالی انرژی بالا را بدون شکست حل کنیم.

وی افزود: این کار به سرعت پیش می‌رود، زیرا فناوری پایه آن که بر مبنای ژیروترون‌ها است، به صورت تجاری در دسترس است. شما می‌توانید آن را به یک شرکت سفارش دهید و یک سیستم را همین الان تحویل دهید. البته، این منابع تاکنون هرگز به صورت شبانه‌روزی استفاده نشده‌اند، اما آنها به گونه‌ای مهندسی شده‌اند که برای مدت طولانی مورد بهره‌برداری قرار بگیرند. من فکر می‌کنم اگر این مشکلات مهندسی را حل کنیم، در پنج یا شش سال آینده یک نیروگاه زمین‌گرمایی راه‌اندازی خواهیم کرد. من به این موضوع بسیار خوشبین هستم.

وقتی شرکت "کویز انرژی" تجهیزات حفاری خود را با ناوگان دکل‌های حفاری موجود در سراسر جهان سازگار کند، می‌تواند از نیروی کار جهانی موجود در صنعت نفت و گاز بهره ببرد.

"هود" می‌گوید: در دهه گذشته دستاوردهای عظیمی در انرژی‌های تجدیدپذیر حاصل شده است، اما تصویر بزرگ امروز این است که ما به اندازه کافی سریع پیش نمی‌رویم تا به نقاط عطفی که برای محدود کردن بدترین تأثیرات تغییرات آب و هوایی نیاز داریم، برسیم.

وی افزود: انرژی زمین‌گرمایی یک منبع انرژی است که می‌تواند در هر جایی بهره‌برداری شود و این توانایی را دارد که از نیروی کار عظیمی که در صنعت انرژی مشغول کار هستند، استفاده کند تا به راحتی یک منبع انرژی کاملاً بدون کربن را فراهم کند.